Способ диффузионной сварки разнородных материалов Советский патент 1989 года по МПК B23K20/16 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к технологии диффузионной сварки, и может быть использовано при получении композиционных материалов в машиностроительной промышленности при сварке карбидов тугоплавких металлов с керамикой.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения путем снижения уровня остаточных напряжений при сварке карбидов тугоплавких металлов с керамикой.

Способ осуществляют следующим образом.

Меяоду свариваемыми поверхностями деталей из тугоплавкого металла и керамики размещают промежуточную прокладку из металла, входяп его в состав тугоплавкого металла, детали сдавливают, нагревают до температуры сварки и осуществляют изотермическую вьщержку . Затем сваренные детали подрергают отжигу при температуре 0,6-0,8 Tfjjj материала прокладки и охлаждают.

В результате отжига в зоне сварного шва образуются только две фазы: карбид тугоплавкого металла и карбид кремния, причем карбид тугоплавкого

со а со о со

3149

металла отличается по стехиометрии от исходного карбида в связи с понижением содержания в нем углерода. С уменьшением содержания углерода

в карбидах тугоплавких металлов уменьшается их твердость и, соответственно,- растет пластичность. Таким образом, создаётся более пластичная, чем исходнь материал, прослойка.

Кроме того, в сварном шве отсутствуют допопнительные фазы, служащие концентраторами напряжений Наличие ппастичной прослойки и отсутствие допопцитепьных фаз в зоне сварного шва приводит « снижению уровня рста- точных напряжений и повышению качества сварного соединения.

При температуре меньше 0,6 Т образовавшиеся в процессе диффузион- ной сварки дисипициды тугоплавких металлов не вступают в реакцию со свободным углеродом. температуре отжига, равной 0,6-0,8 Т, , в результате указанной реакщш дисилициды превравщются в карбиды исходных материалов. & бранная температура обеспечивает полноту прохоя ения реакции и сзлщественно ускоряет её. С повышением т.емпературы отжига выше. 0,8 Т,, не ПРОИСХОДИ15 заметной интенсификации процесса.

П р и мер .Диффузионную сварку карбида циркония с карбидом кремния через промежуточную прокладку из циркония проводили при , остаточное давление в. печи 0,5 иЮ мм рт.ст/ время изотермической вьщержки 15 мин, давление 7 нПа. Перед охлаждением осзтцествляли отжиг при (0,8 Т„д циркония), в течение 10 ч с последующим охлаязде- нием со скоростью ЮО с 1 мин. Проведенные лабораторные испытания пока зали повьш1ение-прочности на отрыв.

Формулаизобретения

Способ диффузионной сварки разнородных материалов, при котором мевду свариваемыми поверхностями деталей размещают промежуточную прокладку, детали сдавливают, нагревают до температуры сварки и после изотермической вьщержки охлаждают,

отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем сношения уровня остаточных напряжений при сварке карбидов тугоплавких металлов с керамикой, перед охлаждением детали подвергают отжигу при температуре 0,6- 0,8 Т„д материала прокладки.

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к технологии диффузионной сварки, и может быть использовано при получении композиционных материалов в машиностроительной промышленности при сварке карбидов тугоплавких металлов с керамикой. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путем снижения уровня остаточных напряжений при сварке карбидов тугоплавких металлов с керамикой. Между свариваемыми поверхностями деталей из карбида тугоплавкого металла и керамики размещают промежуточную прокладку из металла, входящего в состав тугоплавкого металла. Детали сдавливают, нагревают до температуры сварки и осуществляют изотермическую выдержку. Затем сваренные детали подвергают отжигу при температуре 0,6-0,8T_пл материала промежуточной прокладки и охлаждают. При отжиге происходит трансформация диффузионной зоны, образование прослойки нестехиометрического карбида тугоплавкого металла, более пластичного, чем исходные материалы. Наличие такой прослойки, а также отсутствие дополнительных фаз в зоне сварного соединения приводят к снижению остаточных напряжений.